华中科技大学许剑锋获国家专利权
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龙图腾网获悉华中科技大学申请的专利一种基于光束整形的原位激光辅助加工系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116833580B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-27发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310696457.X,技术领域涉及:B23K26/38;该发明授权一种基于光束整形的原位激光辅助加工系统是由许剑锋;王茂;张建国;吴宗璞;谭伟;陈肖;肖峻峰设计研发完成,并于2023-06-12向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于光束整形的原位激光辅助加工系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于光束整形的原位激光辅助加工系统,包括:激光发生装置,用于产生和发射低功率的高斯激光;光束整形装置,用于根据待加工材料的热力学性能,将高斯激光整形为具有特定尺寸、形状和能量分布形式的聚焦光束,该聚焦光束的尺寸小于切削刀具切削刃距离其上表面的高度;其中,光束整形装置的整形目标通过对不同工件材料及不同光斑尺寸、形状和能量分布进行切削区域材料温度场仿真,以均匀温度场为评价指标进行确定;焦点调节装置,用于调节光束整形装置三个自由度的位置,使聚焦光束由切削刀具穿过并在其切削刃附近出射,同时使激光焦平面与加工平面重合。本发明能有效抑制待加工材料表面与亚表面损伤,延长刀具寿命。
本发明授权一种基于光束整形的原位激光辅助加工系统在权利要求书中公布了:1.一种基于光束整形的原位激光辅助加工系统,与超精密切削机床相集成,其特征在于,包括: 激光发生装置,用于产生和发射功率范围为0~50W的高斯激光; 光束整形装置,用于根据待加工材料的热力学性能,将高斯激光整形为具有特定尺寸、形状和能量分布形式的聚焦光束,该聚焦光束的尺寸小于超精密切削机床中切削刀具切削刃距离切削刀具上表面的高度;其中,所述光束整形装置的整形目标通过对不同工件材料及不同光斑尺寸、形状和能量分布进行切削区域材料温度场仿真,以均匀温度场为评价指标进行确定; 焦点调节装置,用于调节所述光束整形装置三个自由度的位置,使所述聚焦光束由切削刀具穿过并在其切削刃附近出射,同时使激光焦平面与加工平面重合;其中,所述切削刀具切削刃及其前后刀面邻近区域直接与切削区域的材料接触,出射的激光由切削区域的材料直接吸收,切削刀具前刀面与待加工材料非接触区域出射的激光用于预加热待去除材料; 刀具调节装置,用于调节切削刀具的位置,便于加工过程中对刀; 其中,当所述切削刀具采用金刚石刀具时,所述焦点调节装置用于根据金刚石和空气对激光的折射率差异导致的激光焦点位置偏移量,调节光束整形装置的前后位置,使所述激光焦平面与加工平面重合。
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